固体氧化物燃料电池/锂电池混合动力系统的电能优化管控研究

声明

1绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 不同储能元件的优劣对比分析

1.2.2 辅助储能元件不同接入方式的对比研究

1.2.3 锂离子电池建模及SOC与SOH估计现状

1.2.4 状态量最优估计方法对比

1.2.5 能量管控算法研究进展及其在dSPACE平台上的应用

1.3 本文各章节安排

2 固体氧化物燃料电池系统模型及实物搭建

2.1 电堆模型搭建

2.1.1 单节点电特性子模型

2.1.2 单节点能量传递子模型

2.1.3 单节点物质流动子模型

2.2 辅助单元模型搭建

2.2.1 阴阳极气体供应单元

2.2.2 燃烧室

2.2.3 阴阳极热交换器

2.3 系统模型集成

2.4 系统实物搭建与验证

2.5 本章小结

3 固体氧化物燃料电池测试系统搭建

3.1 测试系统功能及结构

3.2 测试系统各单元功能

（1）气体流量管控单元

（2）管道压力监测单元

（3）燃气增湿单元

（4）炉温智能控制单元

（5）尾气降温处理单元

（6）PLC控制单元

（7）电信号隔离保护单元

（8）负载放电单元

（9）上位机监控保护单元

3.3 电池片固有电特性测试研究

3.3.1 测试台带堆放电实验流程

3.3.2 实验结果分析

3.3.3 对模型的验证

3.4 本章小结

4 锂电池SOC与SOH联合估计

4.1 锂电池待估参量的定义

4.1.1 定义电池荷电状态SOC

4.1.2 SOH的定义方式

4.2 两种锂电池状态空间模型的搭建

4.2.1 电路模型的选取

4.2.2 锂电池SOC估计模型搭建

4.2.3 锂电池SOH估计模型搭建

4.3 锂电池容量与充放电效率标定

4.4 锂电池状态空间模型参数辨识

4.5 锂电池SOC及SOH联合估计

4.5.1 PF算法原理

4.5.2 SOC与SOH联合估计的PF算法

4.5.3 算法结果分析

4.6 本章小结

5 基于dSPACE半实物平台的能量管控算法实现

5.1 基于模糊逻辑的能量管控算法

5.1.1 模糊控制系统原理

5.1.2 T-S模糊控制器原理

5.1.3 混合能量管理的T-S模糊控制器设计

5.2 半实物仿真系统的搭建

5.2.1 半实物仿真系统结构

5.2.2 dSPACE简介

5.2.3 DC/DC简介

5.2.4 直流电源简介

5.3 能量管控策略验证

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间研究成果